研究发现记忆抑制基因,可能是阿尔茨海默病新疗法的关键
虽然研究已经确定了正常记忆形成所需的数百种基因,但抑制记忆的基因尤其令人感兴趣,因为它们为大脑如何区分和管理包括记忆在内的所有信息提供了深刻的见解。这些基因也为科学家如何开发认知障碍(如阿尔茨海默病)的新疗法提供了线索。
来自斯克里普斯研究所(TSRI)佛罗里达校区的科学家们发现了一种独特的内存大脑细胞中的抑制基因果蝇这种果蝇被广泛认为是人类记忆研究的替代品。
这项研究由TSRI神经科学系主任罗恩·戴维斯领导,于2016年4月14日发表在该杂志上神经元.
戴维斯和他的同事筛选了大约3500人果蝇他们发现了几十个新的记忆抑制基因,这些基因帮助大脑过滤信息,只存储重要的部分。其中一种抑制基因特别引起了他们的注意。
戴维斯说:“当我们去除这个基因时,苍蝇的记忆力更好了——记忆力几乎提高了两倍。”“事实上,这种基因与其他几种基因在同一通路上活跃认知增强剂目前用于阿尔茨海默病的治疗表明它可能是一个潜在的新的治疗靶点。”
当科学家们使这种名为DmSLC22A的基因失效时,果蝇对气味的记忆(这种模型中研究最广泛的记忆形式)增强了,而这种基因的过度表达抑制了同样的记忆功能。
“记忆过程和基因使大脑蛋白质在哺乳动物和果蝇之间,记忆所需的记忆在进化上是保守的,”研究助理刘泽说,他是该研究的共同第一作者。“大多数人类认知致病基因在果蝇中有相同的功能基因对应物。”
这个基因属于“质膜转运蛋白”家族,它产生的蛋白质可以使大大小小的分子在细胞壁上移动。以DmSLC22A为例,新的研究表明,该基因制造了一种蛋白质,参与将神经递质分子从神经元之间的突触空间移动回神经元。当DmSLC22A功能正常时,这种蛋白质会从突触中去除神经递质乙酰胆碱,帮助终止突触信号。当这种蛋白质缺失时,更多的乙酰胆碱会留在突触中,使突触信号更强、更持久,从而增强记忆。
“DmSLC22A是记忆形成的瓶颈,”研究助理盖云超(音)说,他是该研究的另一位共同第一作者。“考虑到血浆转运蛋白是理想的药理靶点这一事实,抑制这种蛋白质的药物可能提供了一种增强记忆障碍患者记忆的实用方法。”
戴维斯补充说,下一步是开发一种筛选这种途径的抑制剂的方法,它可以独立地或与其他治疗方法联合使用,从而提供一种更有效的方法来处理阿尔茨海默症和其他神经退行性疾病引起的记忆丧失问题。
戴维斯说:“我们最初研究苍蝇的主要原因之一,是为了识别出可能适合开发人类认知增强剂的大脑蛋白质。”“否则,我们就只能在黑暗中猜测23000多种人类蛋白质中的哪一种可能是合适的目标。”
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